SRP om absorption af gammastråling i Matematik og Fysik

Indledning

Vi bliver bestrålet med radioaktiv stråling døgnet rundt, i daglig tale også baggrundsstråling. I Danmark er ædelgassen radon, som findes overalt i landet i små mængder i mineraler, den største kilde til baggrundsstrålingen, ca. halvdelen. For da det er en ædelgas, er den ikke kemisk bindende, hvilket gør at den nemt kan undslippe mineralet, og bevæge sig frit i luften. Der findes dog også andre former for stråling, og en af dem er de kilder der bruges til forsøg. I den følgende opgave vil der blive beskrevet hvordan intensiteten af γ -stråling som funktion af tykkelsen af det materiale der sendes igennem, også kaldet absorptionsloven, er en eksponentiel aftagende funktion, der kan bruges til at beregne tykkelsen af et lag materiale, som halverer intensiteten.

Radioaktiv stråling

Strålingstyper

I naturen er de fleste kerner er stabile, dvs. at de ikke ændrer sig af sig selv, og de kan kun omdannes hvis de bliver påvirket af en kraft. Der er dog en lille del kerner i naturen som er ustabile, hvilket betyder at de er radioaktive (kommer af det latinske ord radius = stråling.) Radioaktivitet opstår, når ustabile kerner omdannes og udsender ioniserende stråling i form af partikler eller elektromagnetisk stråling. Der findes flere former for radioaktiv stråling, α-(alfa), β- (beta) og γ-(gamma)stråling.

α-stråling er udsendelse af helium-kerner. Her henfalder en kerne (X) – også moderkernen –, sådan at der bliver skudt en Helium-kerne ud af kernen, og derved dannes der en ny kerne (Y) – også datterkernen – hvis proton-tal(Z) er ændret med 2, og nukleon-tal(A) med 4. Generelt: YHeX β -stråling, er to den samme form for stråling, men i den ene udsendes en elektron, og i den anden en positron.

- 5 af 21 er en omdannelse i atomkernen, hvor en neutron bliver til en proton, og en elektron bliver sendt ud. Altså er en β-partikkel en elektron. Når en neutron omdannes til en proton dannes der på samme tid en anti-neutrino, betegnet Altså: eYX , og sker i ustabile kerner, hvor der enten er for mange protoner, eller for få neutroner til at holde kernen sammen. Ved β sker der en omdannelse af en proton til en neutron, hvor en positron bliver udsendt. En positron er elektronens antipartikel, da den er positivt lader (deraf navnet positron), og elektronen er negativt ladet. Sammen med positronen, når en proton ændres til en neutron, dannes der også en neutrino, v.